本发明专利技术涉及再生水处理领域，特别涉及动态膜净化反应器及其去除再生水中磷的方法。为了实现再生水中磷的去除，本发明专利技术采取以下方案：(1)设置除磷剂投加点和管式静态混合器；(2)在动态膜池中加入硅藻土或高岭土等作为基质；(3)利用抽吸泵的抽吸作用，基质附着涂覆在动态膜过滤基材上并形成具有截留过滤功能的滤饼层；(4)水在抽吸泵的作用下穿过动态膜表面的滤饼层进入出水管，并最终通过出水总管进入清水池。本发明专利技术将化学除磷与动态膜过滤结合，化学药剂水解后，通过吸附、络合、卷扫等方式与水中的磷结合成絮体，基质、絮体、胶体颗粒物等在动态膜过滤作用下得以过滤去除。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种水净化反应器和方法，尤其是指，一种利用动态膜去除水中磷的净化反应器及其应用于再生水处理的方法。
技术介绍
以城市污水厂出水、城市雨水等为水源经深度净化之后作为再生水进行回用，这是许多城市缓解水资源危机的重要途径。将再生水回用作为景观用水，是许多城市或居民小区再生水回用的重要方式。景观用水对氮、磷等营养元素的要求较高。有研究显示，磷是许多湖泊、城市内湖、小区景观水体等发生富营养化“藻华”的主要因素，而许多城市污水厂出水中磷的浓度难以达标。臭氧-生物活性炭(O3-BAC)、膜生物反应器(MBR)等技术在再生水处理中应用较为广泛。但是，O3-MBR投资和运行成本较高，易受膜污染导致膜通量下降，且MBR除磷效果有限。O3-BAC通常应用于规模较大的再生水厂，但对中小规模或分散式的再生水站应用较少；同样，O3-BAC除磷效果也非常有限。动态膜是指通过预涂剂或反应池中混合液在基网或大孔支撑体(如不锈钢网) 表面形成的具有固液分离能力的新膜，其过滤基材是微网材料(筛绢、无纺布、尼龙筛网等)。动态膜的优点是对颗粒物去除效果很好，出水浊度可以控制在0. INTU以下。此外， 动态膜尤其适用于中小规模的分散式再生水净化工程。但是，动态膜本质上属于涂覆过滤 (Precoat filtration)，主要通过机械筛分和截留作用去除颗粒态污染物，几乎没有除磷能力。如何提高动态膜过滤过程的除磷效果，这是拓展动态膜过滤技术在再生水处理中应用的重要方式。本专利技术针对上述问题，以动态膜技术为基础，通过强化提高吸附除磷作用以提高动态膜过滤过程对再生水中磷的去除效果。本专利技术可应用于城市污水厂深度净化，也可应用于以城市污水厂出水或雨水为水源的再生水处理工程。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种具有良好除磷能力的动态膜净化反应器；本专利技术的另一目的是提供一种利用动态膜净化反应器进行再生水处理的方法。为了实现去除再生水中磷的目的，本专利技术采取如下技术方案本专利技术的动态膜净化反应器包括进水管、除磷剂投加点、静态混合器、进水口、稳流区、基质投加点、动态膜池、动态膜组件、曝气管、集泥区、排泥管、空气管阀门、空气压缩机、压力表、抽吸泵、出水管阀门、反冲洗、反冲洗管阀门等。在动态膜池进水管上设有除磷剂投加点和静态混合器，除磷剂投加后经过静态混合器与待处理水充分混合。一穿孔板安装于所述的动态膜池中，所述的穿孔板的一侧与该动态膜池的池壁之间形成的空间的顶部设置为开口，在此开口设有基质投加点；在所述的穿孔板的另一侧安装有所述的动态膜组件形成动态膜过滤区；在动态膜组件的下方安装有所述的曝气装置， 该曝气装置通过所述的曝气管路与所述的空气压缩机相连接，所述的曝气装置的下方设置有所述的污泥槽。所述的曝气管路上设置有空气阀。所述的污泥槽中安装有排泥管。在所述的动态膜组件的上方安装有所述的出水管，所述的出水管与所述的抽吸泵相连接。所述的出水管与抽吸泵相连接的出水管上安装有压力表及出水管阀门。所述的动态膜组件的使用数量的确定方法为使得动态膜的膜通量在30 300L/ m2 · h之间。所述的动态膜组件形式是平板膜，材质是孔径为0. 1 0. 2mm的筛绢。动态膜的孔径范围为0. 01 0. 20 μ m之间，动态膜的膜通量为30 300L/m2 · h。水在安装有动态膜组件的膜过滤区的水力停留时间为10 40分钟。在每个所述的动态膜组件的上方设置一出水支管，所有出水支管最终并入一根动态膜的出水总管；在动态膜的出水总管中设置有抽吸泵将动态膜出水抽走。基质通过所述的基质投加点投加入所述的动态膜池之后，在动态膜的出水总管上设置的抽吸泵的抽吸形成的负压作用下，基质附着涂覆在动态膜过滤基材上并形成具有截留过滤功能的滤饼层。所述的基质是硅藻土、高岭土或其按任意比的混合物；所述的基质可以连续投加或间歇投加。所述的基质的投加量的确定方法是使得膜池中悬浮物的质量浓度在lg/L 200g/L 之间。所述的除磷剂是铁盐、铝盐、水合氢氧化铁、羟基氧化铁、水合氢氧化铝、羟基氧化铝中的一种或一种以上的混合物。所述的铁盐是三氯化铁、硫酸铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁中的一种或一种以上的混合盐；所述的铝盐是三氯化铝、硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝中的一种或一种以上的混合盐ο所述的除磷剂的投加量的确定方法是使除磷剂中铁与铝的质量之和与水中磷的质量浓度之比为1 1 20 1。动态膜池中的水流经动态膜组件是通过抽吸泵的抽吸作用得以完成的。在动态膜的出水总管上设置的抽吸泵的抽吸形成的负压作用下，动态膜池中的水从膜外侧进入内侧，并经由动态膜组件的出水支管最终由出水总管流出。抽吸泵在动态膜组件的表面形成的抽吸负压控制在IOkPa 60kPa之间。待处理水中投加除磷剂并通过静态混合器与水充分混合之后进入动态膜池，之后通过由基质附着涂覆在动态膜基材上形成的具有截留过滤功能的滤饼层，吸附在除磷剂或除磷剂的水解产物表面的颗粒态磷在滤饼层的截留过滤作用下从水中去除。本专利技术进一步设置一个动态膜反冲洗水总管，且每个动态膜组件设置一个反冲洗水支管；在动态膜反冲洗水总管中设置有动态膜反冲洗泵。即在所述的出水管与所述的抽吸泵相连接的出水管与一动态膜反冲洗水总管相连通，该动态膜反冲洗水总管与动态膜反冲洗泵相连接，且出水管与动态膜反冲洗水总管相连通处位于所述的抽吸泵上方的出水管上。所述的动态膜反冲洗水总管的管路上安装有反冲洗管阀门。为了保证膜通量，在动态膜组件运行过程中需要定期对动态膜组件进行反冲洗。 在动态膜组件进行反冲洗时，膜反冲洗泵将动态膜组件过滤后的出水泵入动态膜组件内侧并向外侧流出，附着在膜表面的污染物得以从膜表面脱离。动态膜组件反冲洗的周期为 0. 5 20分钟。膜反冲洗泵开启时，反冲洗进水管阀门开启，而抽吸泵停止运行且出水管阀门关闭；反冲洗停止后，反冲洗进水管阀门关闭，而抽吸泵开始运行且出水管阀门开启。所述的空气压缩机往动态膜过滤区的水中泵入压缩空气，从而为水中提供溶解氧，并提供水力作用进行混合搅拌和剪切擦洗动态膜表面的附着物。压缩空气可以是持续地通入，也可以是间歇地通入。膜过滤区的气水比范围是5 1 100 Km3 m3)。所述的曝气装置可以是穿孔曝气管、曝气头等。在本专利技术中，水中密度较大的颗粒物、絮体、除磷剂或其水解产物等在重力作用下进入污泥槽，并通过排泥管将污泥槽中的污泥排出。排泥周期可以是12 72小时。本专利技术的利用上述动态膜净化反应器进行再生水处理的方法往待处理水中投加除磷剂，除磷剂通过静态混合器与待处理水充分混合与接触。 若投加的除磷剂为铁盐或铝盐，则铁盐或铝盐发生水解形成铁盐水解产物或铝盐水解产物；除磷剂或其水解产物通过静电吸附、表面羟基络合等作用将水中溶解态磷转化为颗粒态磷。投加了除磷剂的水从动态膜池的开口进入动态膜池的稳流区，之后经过多孔板进入动态膜池的膜过滤区。从动态膜池的基质投加点向动态膜池中投加基质；膜过滤区中的基质在抽吸泵形成的负压的作用下在动态膜基材表面形成滤饼层。动态膜池中的水在抽吸泵的作用下穿过动态膜表面的滤饼层进入出水管，并最终通过出水总管进入清水池中。在进行动态膜池运行过程中，空气压缩机可以持续或间歇地泵入压缩空气以提供溶解氧，并提供水力作用进行混合搅拌和剪本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙丽华，许萍，张雅君，汪长征，
申请(专利权)人：北京建筑工程学院，
类型：发明
国别省市：
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